THEME 3 Le soleil, notre source d'energie
Le Bilan radiatif
cours 1Flux solaire et Albédo
cours 2expérimentation Albédo
cours 3Effet de serre
cours 4Equilibre
Dans le but de lutter contre le réchauffement climatique, de nombreuses villes mettent en place des plans locaux d’urbanisme favorisant la végétalisation de leur centre-ville, et limitant au maximum la déforestation. Pourtant, certaines personnes pensent que planter des arbres favorise le réchauffement climatique
Qu'en est il vraiment ?
Pour y répondre on cherchera à comprendre comment fonctionne le bilan radiatif
Le bilan radiatif : bilan des échanges d’énergie (reçus et perdus) au sein du système climatique. I Le bilan radiatif et ses paramètres 1) Le flux solaire
La puissance solaire reçue par une planète dépend principalement de 2 facteurs :- ____________________________: s'il est grand, la surface exposée au soleil est grande et recueil + d’énergie. - ____________________________: plus la planète est proche de la source d'énergie, plus le rayonnement reçu est puissant.
Surface
Surface
soleil
énergie solaire
rayon
distance
Cette énergie qu'on appelle maintenant Flux Solaire est répartie sur toute la surface terrestre
Le sommet de l'atmosphère intercepte l’énergie solaire sur un disque. On l'appelle constante solaire
légende :
facteurs modifiant l'energie solaire reçue sur Terre
La puissance solaire reçue par une planète dépend principalement de 2 facteurs :- le rayon de la planète : s'il est grand, la surface exposée au soleil est grande et recueil + d’énergie. - La distance au soleil : plus la planète est proche de la source d'énergie, plus le rayonnement reçu est puissant.
Surface
Surface
soleil
énergie solaire
rayon
distance
Cette énergie qu'on appelle maintenant Flux Solaire est répartie sur toute la surface terrestre
Le sommet de l'atmosphère intercepte l’énergie solaire sur un disque. On l'appelle constante solaire
légende :
paramètre modifiant l'energie solaire reçue sur Terre
2) albedo
2) albedo
2. a. un fort albédo terrestre peut être à l’origine d’un réchauffement → fort albédo = énergie réfléchie qui augmente, donc moins d’énergie retenue par la Terre… donc refroidissement ; c’est FAUX b. un faible albédo peut être à l’origine d’un refroidissement → faible albédo = énergie réfléchie qui baisse, donc plus d’énergie retenue par la Terre… donc réchauffement ; c’est FAUX 3. « L’albédo moyen de la Terre est égal à 0.3, cela veut dire que _30 % du rayonnement reçu par la Terre est renvoyé vers l’espace. »
urlr.me/gaXYhS
Correction : Albédo échantillons minéraux > Albédo végétaux. On sait que + l’albédo est fort, moins d’énergie est absorbée, donc moins il fait chaud. Ainsi, on pourrait déduire de cette expérience que les végétaux favorise le réchauffement (conséquence positive de la déforestation).... mais
BILAN
Surface sombre Absorption élevée (=moins de réflexion) surface produisant de la chaleur
moyenne des surfaces = Albedo de 0,3 sur Terre
Ex forêts
Ex sable
On mesure un albedo pour connaître le rapport des rayons réfléchis / incidents.
3) L'effet de serre
Correction : Les corps se refroidissent en s’éloignant du soleil, mais Vénus et la Terre sont plus chaudes en surface que en théorie : cela montre qu’autre chose que la distance contrôle la température de surface. Cela peut être dû à la présence d'une atmosphère, ou de la présence de certaines molécules comme le CO2 etc...
<-autocorrection
Le rayonnement infrarouge transporte la chaleur de la surface jusqu’à l’atmosphère dans laquelle elle est retenue (s' il y a une atmosphère uniquement, sinon le rayonnement et la chaleur quittent le système).
Les GES dans l’atmosphère absorbent les rayons infrarouges (plus l’atmosphère est riche en ces gaz : vapeur d’eau CO2, méthane etc, plus il y a d’absorption de ces rayons).
L’atmosphère se réchauffe
La surface absorbe des rayons visibles (= énergie incidente = flux solaire)
L’atmosphère libère l’énergie thermique = rayonnement infrarouge
Depuis l’atmosphère le rayonnement infrarouge peut à nouveau atteindre la surface
La surface se réchauffe
La surface se réchauffe
La surface libère une énergie thermique = rayonnement infrarouge.
La surface absorbe les rayons infrarouges
La surface absorbe des rayons visibles (= énergie incidente = flux solaire)
La surface se réchauffe
La surface libère une énergie thermique = rayonnement infrarouge.
Le rayonnement infrarouge transporte la chaleur de la surface jusqu’à l’atmosphère dans laquelle elle est retenue (s' il y a une atmosphère uniquement, sinon le rayonnement et la chaleur quittent le système).
Les GES dans l’atmosphère absorbent les rayons infrarouges (plus l’atmosphère est riche en ces gaz : vapeur d’eau CO2, méthane etc, plus il y a d’absorption de ces rayons).
L’atmosphère se réchauffe
L’atmosphère libère l’énergie thermique = rayonnement infrarouge
Depuis l’atmosphère le rayonnement infrarouge peut à nouveau atteindre la surface
La surface absorbe les rayons infrarouges
Vénus et la Terre ont une atmosphère, donc ont des gaz à effet de serre responsables de l'absorption et réémission du rayonnement thermique. La chaleur est retenue dans l’atmosphère à cause d’un phénomène nommé effet de serre. C’est pour cette raison qu’ils ont une température anormalement élevée par rapport à leur distance au soleil.
4) Le Bilan radiatif équilibré ou déséquilibré ?
correction
b. Bilan pour la Terre : ce qui arrive : 350 + 325 = 675 W.m-2 ; ce qui repart : 105+ 570 = 675 W.m-2 →soit autant d’énergie qui arrive que celle qui repart. Bilan pour l’atmosphère : ce qui arrive : 570 = 570 W.m-2 ; ce qui repart : 325 + 245 = 570 W.m-2
→soit autant d’énergie qui arrive que celle qui repart.
102
albédo
légende
réfléchi vers l'espace
paramètre du bilan radiatif
nombre* en W/m^2
240
342
Rayonnement visible
Rayonnement IR
Le bilan est équilibré si la somme des énergies reçues en surface soustraite de la somme des énergies perdues = 0
Gaz à effet de serre
ESPACE
(émission)
(absorption)
Noter la démarche de calcul du bilan radiatif ci dessous, dire si il est équilibré.
effet de serre
(émission)
500
flux solaire
ATMOSPHERE
160
340
(absorption)
(absorption)
Bilan :
Pour savoir si les végétaux favorisent le réchauffement, il faut étudier le bilan des échanges d'énergie entrants et sortants de la Terre (=Bilan radiatif). Cela dépend de plusieurs paramètres : - le flux solaire = énergie incidente de 342 W/m2 - l'Albédo = rapport entre énergie réfléchie et incidente - l'effet de serre = absorption et réémission du rayonnement thermique, ainsi retenu sur Terre. Le Bilan est en équilibre dynamiques, sauf si on prend en compte les activités humaines. Les végétaux ne favorisent pas le réchauffement
Le Bilan radiatif
Pauline Menet
Created on January 9, 2026
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THEME 3 Le soleil, notre source d'energie
Le Bilan radiatif
cours 1Flux solaire et Albédo
cours 2expérimentation Albédo
cours 3Effet de serre
cours 4Equilibre
Dans le but de lutter contre le réchauffement climatique, de nombreuses villes mettent en place des plans locaux d’urbanisme favorisant la végétalisation de leur centre-ville, et limitant au maximum la déforestation. Pourtant, certaines personnes pensent que planter des arbres favorise le réchauffement climatique
Qu'en est il vraiment ?
Pour y répondre on cherchera à comprendre comment fonctionne le bilan radiatif
Le bilan radiatif : bilan des échanges d’énergie (reçus et perdus) au sein du système climatique. I Le bilan radiatif et ses paramètres 1) Le flux solaire
La puissance solaire reçue par une planète dépend principalement de 2 facteurs :- ____________________________: s'il est grand, la surface exposée au soleil est grande et recueil + d’énergie. - ____________________________: plus la planète est proche de la source d'énergie, plus le rayonnement reçu est puissant.
Surface
Surface
soleil
énergie solaire
rayon
distance
Cette énergie qu'on appelle maintenant Flux Solaire est répartie sur toute la surface terrestre
Le sommet de l'atmosphère intercepte l’énergie solaire sur un disque. On l'appelle constante solaire
légende :
facteurs modifiant l'energie solaire reçue sur Terre
La puissance solaire reçue par une planète dépend principalement de 2 facteurs :- le rayon de la planète : s'il est grand, la surface exposée au soleil est grande et recueil + d’énergie. - La distance au soleil : plus la planète est proche de la source d'énergie, plus le rayonnement reçu est puissant.
Surface
Surface
soleil
énergie solaire
rayon
distance
Cette énergie qu'on appelle maintenant Flux Solaire est répartie sur toute la surface terrestre
Le sommet de l'atmosphère intercepte l’énergie solaire sur un disque. On l'appelle constante solaire
légende :
paramètre modifiant l'energie solaire reçue sur Terre
2) albedo
2) albedo
2. a. un fort albédo terrestre peut être à l’origine d’un réchauffement → fort albédo = énergie réfléchie qui augmente, donc moins d’énergie retenue par la Terre… donc refroidissement ; c’est FAUX b. un faible albédo peut être à l’origine d’un refroidissement → faible albédo = énergie réfléchie qui baisse, donc plus d’énergie retenue par la Terre… donc réchauffement ; c’est FAUX 3. « L’albédo moyen de la Terre est égal à 0.3, cela veut dire que _30 % du rayonnement reçu par la Terre est renvoyé vers l’espace. »
urlr.me/gaXYhS
Correction : Albédo échantillons minéraux > Albédo végétaux. On sait que + l’albédo est fort, moins d’énergie est absorbée, donc moins il fait chaud. Ainsi, on pourrait déduire de cette expérience que les végétaux favorise le réchauffement (conséquence positive de la déforestation).... mais
BILAN
Surface sombre Absorption élevée (=moins de réflexion) surface produisant de la chaleur
moyenne des surfaces = Albedo de 0,3 sur Terre
Ex forêts
Ex sable
On mesure un albedo pour connaître le rapport des rayons réfléchis / incidents.
3) L'effet de serre
Correction : Les corps se refroidissent en s’éloignant du soleil, mais Vénus et la Terre sont plus chaudes en surface que en théorie : cela montre qu’autre chose que la distance contrôle la température de surface. Cela peut être dû à la présence d'une atmosphère, ou de la présence de certaines molécules comme le CO2 etc...
<-autocorrection
Le rayonnement infrarouge transporte la chaleur de la surface jusqu’à l’atmosphère dans laquelle elle est retenue (s' il y a une atmosphère uniquement, sinon le rayonnement et la chaleur quittent le système).
Les GES dans l’atmosphère absorbent les rayons infrarouges (plus l’atmosphère est riche en ces gaz : vapeur d’eau CO2, méthane etc, plus il y a d’absorption de ces rayons).
L’atmosphère se réchauffe
La surface absorbe des rayons visibles (= énergie incidente = flux solaire)
L’atmosphère libère l’énergie thermique = rayonnement infrarouge
Depuis l’atmosphère le rayonnement infrarouge peut à nouveau atteindre la surface
La surface se réchauffe
La surface se réchauffe
La surface libère une énergie thermique = rayonnement infrarouge.
La surface absorbe les rayons infrarouges
La surface absorbe des rayons visibles (= énergie incidente = flux solaire)
La surface se réchauffe
La surface libère une énergie thermique = rayonnement infrarouge.
Le rayonnement infrarouge transporte la chaleur de la surface jusqu’à l’atmosphère dans laquelle elle est retenue (s' il y a une atmosphère uniquement, sinon le rayonnement et la chaleur quittent le système).
Les GES dans l’atmosphère absorbent les rayons infrarouges (plus l’atmosphère est riche en ces gaz : vapeur d’eau CO2, méthane etc, plus il y a d’absorption de ces rayons).
L’atmosphère se réchauffe
L’atmosphère libère l’énergie thermique = rayonnement infrarouge
Depuis l’atmosphère le rayonnement infrarouge peut à nouveau atteindre la surface
La surface absorbe les rayons infrarouges
Vénus et la Terre ont une atmosphère, donc ont des gaz à effet de serre responsables de l'absorption et réémission du rayonnement thermique. La chaleur est retenue dans l’atmosphère à cause d’un phénomène nommé effet de serre. C’est pour cette raison qu’ils ont une température anormalement élevée par rapport à leur distance au soleil.
4) Le Bilan radiatif équilibré ou déséquilibré ?
correction
b. Bilan pour la Terre : ce qui arrive : 350 + 325 = 675 W.m-2 ; ce qui repart : 105+ 570 = 675 W.m-2 →soit autant d’énergie qui arrive que celle qui repart. Bilan pour l’atmosphère : ce qui arrive : 570 = 570 W.m-2 ; ce qui repart : 325 + 245 = 570 W.m-2 →soit autant d’énergie qui arrive que celle qui repart.
102
albédo
légende
réfléchi vers l'espace
paramètre du bilan radiatif
nombre* en W/m^2
240
342
Rayonnement visible
Rayonnement IR
Le bilan est équilibré si la somme des énergies reçues en surface soustraite de la somme des énergies perdues = 0
Gaz à effet de serre
ESPACE
(émission)
(absorption)
Noter la démarche de calcul du bilan radiatif ci dessous, dire si il est équilibré.
effet de serre
(émission)
500
flux solaire
ATMOSPHERE
160
340
(absorption)
(absorption)
Bilan : Pour savoir si les végétaux favorisent le réchauffement, il faut étudier le bilan des échanges d'énergie entrants et sortants de la Terre (=Bilan radiatif). Cela dépend de plusieurs paramètres : - le flux solaire = énergie incidente de 342 W/m2 - l'Albédo = rapport entre énergie réfléchie et incidente - l'effet de serre = absorption et réémission du rayonnement thermique, ainsi retenu sur Terre. Le Bilan est en équilibre dynamiques, sauf si on prend en compte les activités humaines. Les végétaux ne favorisent pas le réchauffement